[发明专利]用于对视频图像的块进行解码的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对视频数据进行解码的方法，更具体地，涉及在 向外矢量(outgoing vector)的情况下对帧间模式的预测窗进行重构的 方法。

背景技术

本发明涉及视频数据压缩领域。视频压缩标准H264或MPEG4 第10部分，以及其他压缩标准(如MPEG2)，依赖于参考图像，根 据参考图像来恢复用于实现当前图像的重构的预测值。当然，先前已 经对这些参考图像进行了解码并将其存储在例如DDR RAM(双数据 率随机存取存储器)类型的存储器中。通过对相对于参考图像中的区 域的差值进行编码，这实现了根据先前解码的图像来对图像进行编码。 在流中，仅将这种差值(称为残差)与用于标识参考图像的元素(refldx 索引)以及运动矢量的分量MVx和MVy一起传送，使得能够找到该 参考图像中要考虑的区域。

图1示意了要解码的图像与先前解码的参考图像之间的依赖关 系，图1示出了图像序列中的视频图像的接续，根据显示顺序示出了 MPEG标准中定义的I、P或B类型的图像。在本示例中，图像P₄的 解码依赖于图像INTRA I₀，该图像是可以自主方式解码的，因此不依 赖于参考图像。因此，在对图像P₄进行解码期间，解码器搜索图像I₀的区域，所述图像I₀的区域将用作对当前图像P₄的区域进行解码的预 测值。由于在流中传送的运动矢量，将指示每个区域。

解码后的图像＝预测的图像+流中传送的残差

类似地，根据图像I₀和P₄来对双向类型的图像B(B₂)进行解码。

以自主方式来解码I类型的图像，即它不依赖于参考图像。对于 每个宏块，根据其在相同图像中的直接相邻宏块来对其进行解码。

根据先前解码的一个或n个参考图像来对P类型的图像进行解 码，但是，该图像的每个块仅需要一个预测值来进行解码，该预测值 由运动矢量定义，即每块只有一个运动矢量指向给定参考图像。

根据先前解码的一个或n个参考图像来对B类型的图像进行解 码，但是，该图像的每个块需要2个预测值来进行解码，即每块2个 运动矢量指向1或2个给定参考图像。然后，通过对从与这些运动矢 量相关的信息中获取的2个预测值进行加权平均来获得将被添加至残 差的最终预测值。

图2示出了用于使用H264或MPEG4第10部分标准的编码器的、 针对大小为16行乘16个采样的宏块的不同可能的分区和子分区。第 一行与16×16大小的宏块分别被水平和垂直切割为两个16×8和8× 16大小的分区或子宏块以及切割为4个8×8大小的子宏块相对应。 第二行与针对8×8大小的子宏块以较低级切割的这些相同块或子分 区相对应。根据要处理的宏块的类型，在P类型图像的情况下，每个 分区或子分区与指向参考图像的矢量相关联。在B类型图像的情况下， 每个分区或子分区与指向1或2个参考图像的1或2个矢量相关联。

图3示意了在16×16分区的情况下，根据参考图像索引refldx 和运动矢量对用于当前图像n(标记为1)中的当前宏块(标记为2) 的先前图像n-1(标记为3)中的预测值(标记为4)进行的搜索。

在H264标准的情况下，流中传送的矢量具有1/4像素分辨率，因 此需要针对亮度来实现对1/4像素的插值，以确定最终亮度预测值。 这些矢量指示了要进行插值的区域的左上边缘。

如果要进行插值的区域保持在参考图像之内，则在参考图像中确 定该区域不引起特别的问题。然而，H264标准在向外矢量的流中实现 要发送的参考图像。每次矢量所指向的区域不完全位于图像内时，解 码器应当从对参考图像外的该区域进行重构开始，然后将其提供用于 插值过程。

该约束的结果是，根据运动矢量所定义的预测窗的性质，根据其 是否从参考图像“向外”，即是否部分在参考图像之外，来以不同方式 处理包括获取要插值的区域的阶段。

按照现有技术已知的方式，在向外的窗的情况下，预测值构造过 程在于对位于参考图像边界处的像素进行垂直、水平或斜向复制，以 得到插值过程的输入区域。以下给出了一些示例，针对分别指向右侧 和底部的水平和垂直轴，在参考图像的左上角中标记了坐标：

-具有坐标(x，-2)(0＜x＜图像宽度)的向外矢量的情况